PDF《20172022年中国冷弯型钢市》

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二、说明、目录、

图表目录 l简介 冷弯型钢作为一种环保、节能的新型建筑材料被广泛地应用于工业与民用建筑中. 目前,冷弯型钢建筑体系已成为美国、英国、日本、澳大利亚等发达国家的主要建筑形式 ,在其设计方法和制造技术上,均已相当完备.而我国的轻钢建筑产业则相对起步较晚,目 前采用的建筑体系,主要是参照北美、澳洲的做法为充分了解国外先进技术动向,本文拟对 澳大利亚新出现的一种冷弯型钢建筑体系n3进行着重介绍,并对新体系的试验过程和结果进 行分析. 2国外现状 冷弯型钢建筑具有自重轻、强度高、刚度大、施工速度快、干法作业且环境影响小,特别 适于施工作业和存储空间受限的狭窄场地等优点,在建筑领域中得到了广泛应用.目前,笔 者正在主持《欧洲钢结构设计手册》简体中文版的翻译工作,也通过该书了解到欧洲在冷弯 型钢建筑领域的最新、最前沿的发展动态.在此,简要介绍欧洲冷弯型钢建筑体系的成功经 验.在欧洲,冷弯型钢建筑结构在房屋建筑结构中的应用通常可分为两类:轻型钢结构、辅 助钢结构.前者适用于民用与公共建筑,而后者适用于工业建筑领域. 在民用与公共建筑领域,冷弯型钢建筑广泛用于医院、学校、写字楼、政府保障房、学生 公寓等多层建筑体系中.近年来,欧洲一些国家,如英国正努力尝试将其引入独栋别墅市场 中.该冷弯型钢建筑的结构体系,主要有承重墙、非承重外墙、内隔墙、楼盖、屋盖.这些 结构体系主要采用了轻钢构件,其中以C型钢最为常见,通过将竖向立柱、水平墙梁和斜撑 构件进行合理组合,进而形成了牢固的受力体系,以承担结构恒载及外部作用活载. 3新建筑体系简介 为了更大限度地节约钢材,澳大利亚的建筑制造商研发了一种新型建筑体系一1.该建筑 体系摒弃了传统框架、檩条、墙梁的做法,结构实质上是金属薄板外包的构造,从而显著地 降低了钢材用量.但由于新体系的荷载传递路径和力学性能未知,为此,澳洲的科研人员针 对该体系,特意制作一个长5.4m、宽5.4m、高2.3m的全尺试验模型,并在风荷载和活荷 载环境下,展开一系列的非破坏性和破坏性试验. 3.1试件制作 该模型跨度为5440mm,长度为5440mm,檐口高度2300mm,屋顶坡度为10..外包金属压 型板由o.45BMTG550(钢材基板厚度为O.45mm,屈服强度为550MPa)钢板冷弯成型.屋顶 与墙面采用相同的金属压型板.墙面、屋面节点处,采用金属支架进行连接,支架截面高度 和宽度分别为68,34mm.在墙面与屋面的角隅部位、屋顶搭接处.支架与板肋两侧各用6个 螺栓进行连接,底部支架亦采用6个螺栓进行连接. 3.2试验过程 为模拟风载与活载作用,布置了23个气动式作动器的负载分配系统.为了避免局部屈曲和 应力集中现象,在加载板与结构表面间布置了厚50mm的高密度泡沫垫块.采用全尺试验开展 了一系列的非破坏性和破坏性试验.加载标准均与AS1170标准(sA1989)相一致.在非破坏性试 验中.只施加了活载、横向和纵向风载.在破坏性试验中,只施加了横向风载.模型承受的 极限风速设计值为4lm/s.为了测得模型各处的应变值,进而掌握关键部位的应力情况. 资料来源:公开资料,观研天下整理 3.3当荷载达到1.4倍的设计荷载时,框架顶部的竖向变形仍趋于线性.在正常使用状态 下,40%极限荷载设计值对应的最大竖向变形值为69.7mm,该值比澳大利亚钢结构规 范(AS4100一1998)建议值高出3倍,显然,结果偏于不安全.由于后部山墙对整体刚度的贡献 ,3号和7号框架的最大竖向变形为5号框架的75%,表明结构具有一定的蒙皮效应. 资料来源:公开资料,观研天下整理 当荷载达到设计荷载的50%时,5号框架的角隅处水平方向变形仍趋于线性,见图8b.超过 这一荷载级别时,角隅水平方向荷载一变形曲线的斜率均有一定程度的下降.最大水平变形 发生在5号框架的右侧角隅部位,其值约为31mm;